(57)【要約】【課題】静電吸引方式の液体吐出装置において、ノズル内に存在する気泡や異物の除去の際に廃棄される液体の廃棄量を低減でき、ノズルの液体吐出孔付近に付着した液体や異物の除去の際にもノズル内に異物が侵入することを回避可能とする。【解決手段】液体吐出装置１において、液体４を保持する液体室７と、液体４を吐出する液体吐出孔５を有するノズル６と、液体室７内に設けられたノズル電極１０と、ノズル６に付着した液体４を除去する電圧を印加可能な除去部材１３と、ノズル電極１０と除去部材１３との間に電圧を印加する電圧印加装置１１とを有し、電圧印加装置１１は、除去部材１３がノズル６に付着した液体４を除去する際に、ノズル電極１０と除去部材１３との間に第１の電圧を印加して、除去部材１３にノズル６の液体吐出孔５から液体４を吸引させるように構成されている。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を保持する液体室と、
前記液体を吐出する液体吐出孔を有するノズルと、
前記液体室内に設けられたノズル電極と、
前記ノズルに付着した液体を除去する電圧を印加可能な除去部材と、
前記ノズル電極と前記除去部材との間に電圧を印加する電圧印加装置と
を有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記電圧印加装置は、前記除去部材が前記ノズルに付着した液体を除去する際に、前記ノズル電極と前記除去部材との間に第１の電圧を印加して、前記除去部材により前記ノズルの液体吐出孔から液体を吸引させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記除去部材は、前記ノズルと接触する状態で前記ノズルに付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記除去部材は、前記ノズルと所定の間隔をおき前記ノズルと近接させた状態で前記ノズルに付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記ノズルの液体吐出孔および少なくともその近傍が絶縁性材料で形成され、または絶縁性被膜が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記ノズルから離間する対向電極を有し、
前記電圧印加装置は、前記ノズル電極と前記対向電極との間に第２の電圧を印加するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記液体室内の液体に圧力を作用させる圧力発生装置を有し、
前記圧力発生装置は、前記液体室内の液体に圧力を作用させて前記液体を前記ノズルの液体吐出孔から凸状に隆起させ、
前記電圧印加装置は、前記第２の電圧を印加して前記液体吐出孔から前記液体を吐出させるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記液体室内の液体に圧力を作用させる圧力発生装置を有し、
前記圧力発生装置は、前記液体室内の液体に圧力を作用させて前記液体を前記ノズルの液体吐出孔から吐出させ、
前記電圧印加装置は、前記第２の電圧を印加して前記液体を前記対向電極の方向に加速させるように構成されていることを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記第１の電圧および前記第２の電圧をそれぞれ制御可能な電圧制御装置を有することを特徴とする請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
前記除去部材と前記ノズル電極との間に流れる電流を制限する電流制限装置を有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１１】
前記除去部材は、前記ノズルと対向する部位の表面に絶縁層が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１２】
前記除去部材は、可撓性を有するブレードであることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１３】
前記除去部材は、多孔質体であることを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１４】
前記液体吐出孔を有するノズルを複数有し、
前記除去部材は、前記複数のノズルに付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１５】
前記ノズルから液体が正常に吐出されているか否かを検査する吐出検査装置を有し、
前記除去部材は、前記吐出検査装置で液体が正常に吐出されていないと判定されたノズルに対して選択的に付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１６】
液体室内に保持された液体を前記液体室内に設けられたノズル電極に電圧を印加してノズルの液体吐出孔から吐出する液体吐出装置のメンテナンス方法であって、
除去部材と前記ノズル電極との間に第１の電圧を印加し、前記除去部材を前記ノズルに接触させた状態で前記ノズルに付着した液体を除去することを特徴とする液体吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項１７】
液体室内に保持された液体を前記液体室内に設けられたノズル電極に電圧を印加してノズルの液体吐出孔から吐出する液体吐出装置のメンテナンス方法であって、
前記ノズル電極と除去部材との間に第１の電圧を印加し、前記除去部材を前記ノズルと所定の間隔をおき前記ノズルと近接させた状態で前記ノズルに付着した液体を除去することを特徴とする液体吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項１８】
前記除去部材と前記ノズル電極との間に第１の電圧を印加して前記ノズルの液体吐出孔から液体を吸引することを特徴とする請求項１６または請求項１７に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項１９】
液体が正常に吐出されているか否かを検査する検査処理と、
前記検査処理で液体が正常に吐出されていないと判定されたノズルに対して選択的に前記ノズルに付着した液体を除去する除去処理と
を行うことを特徴とする請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法。
【請求項２０】
液体が正常に吐出されているか否かを検査する検査処理と、
前記検査処理で液体が正常に吐出されていないと判定されたノズルに対して選択的に前記ノズルに付着した液体を除去する除去処理と、
再度液体が正常に吐出されるか否かを検査する再検査処理と、
前記再検査処理で液体が正常に吐出されていないと判定された場合には、前記第１の電圧よりも高い第３の電圧を前記ノズル電極と前記除去部材との間に印加して前記ノズルに付着した液体を除去する第２除去処理と
を行うことを特徴とする請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出装置および液体吐出装置のメンテナンス方法に係り、特に、超微細径のノズルを有する静電吸引方式を用いた液体吐出装置およびそのメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ノズルから液滴を吐出させる技術としては、ノズル内の液体を帯電させ、ノズルと液滴の着弾を受ける対象物となる各種の基材との間に形成される電界から受ける静電吸引力により液体を吐出させる、いわゆる静電吸引方式の液体吐出装置が知られている（例えば、特許文献１、２等参照）。
【０００３】
このような静電吸引方式の液体吐出装置では、ノズルの先端部の液体が電界から受ける静電吸引力により基材に向けて糸状に細く成長する、いわゆる静電曳き糸現象が生じて液体が基材に到達する（特許文献３参照）。しかし、その場合、ノズル径、すなわちノズルの液体吐出孔の径が小さすぎると、ノズルの先端部で曳き糸の成長が生じず、液体を吐出できない。そのため、従来の液体吐出装置では、ノズル径が１００μｍ以上のノズルを用いたものが多く、ノズル径が５０μｍ以下では液体の吐出は不可能と考えられていた。
【０００４】
しかし、近年、ノズル先端部において表面張力により形成される液体の略半球状のメニスカスの頂点部に生じる電界集中効果を利用することで、ノズル径が３０μｍ以下のノズルを用いて従来にない微小な液滴を吐出することが可能な液体吐出装置が提案されている（特許文献３から特許文献７参照）。
【特許文献１】特開平８−２３８７７４号公報
【特許文献２】特開２０００−１２７４１０号公報
【特許文献３】国際公開第０３／０７０３８１号パンフレット
【特許文献４】特開２００４−１３６６５４号公報
【特許文献５】特開２００４−１３６６５５号公報
【特許文献６】特開２００４−１３６６５６号公報
【特許文献７】特開２００４−１３６６５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記のような従来の静電吸引方式の液体吐出装置においては、液体の貯蔵タンク等の供給側からノズルへの液体の流れに沿って流れ込んでくる異物や液体中の固形成分が凝集して形成される異物、或いは何らかの原因でノズル内に流入した気泡等によってノズルから液体が吐出できなくなる吐出不良が生じる場合がある。特に、前記のようにノズルが超微細径化されるほど、さらに異物や気泡等による吐出不良が発生し易くなる。
【０００６】
このような吐出不良が生じると、通常、液体の貯蔵タンク等の供給側からノズル背部の液体室に液体を供給するポンプ等を駆動させて液体室内の液体の圧力を高めたり、ノズルに吸引キャップを装着して吸引キャップ内をポンプ等で減圧してノズルの液体吐出孔から液体を吸引して、異物や気泡等を液体とともに排出させて除去する。
【０００７】
しかしながら、ノズル内の異物や気泡等をこのような方法で除去する場合、十分な除去効果を得るためには、ノズルの液体吐出孔から排出される液体の流速を通常の液体吐出時よりも十分に大きくする必要があるが、特にヘッドが多数のノズルを有する場合には、液体の総廃棄量が非常に多くなってしまうという問題がある。また、吸引キャップやポンプ等の加圧、減圧手段が必要になるため、装置が大型化し、コストアップの原因となるという問題もある。
【０００８】
さらに、ノズルの液体吐出孔付近に液体が付着していると、付着した液体が硬化したり液体中の固形成分が凝集したりして異物化し、正常な液体の吐出を妨害して吐出不良の原因となる場合がある。そのため、液体吐出後に液体吐出孔付近の液体や異物等をブレードや多孔質体で除去する方法がとられることがあるが、その際、液体吐出孔近傍の異物がブレード等により液体吐出孔からノズル内に押し込まれ、逆に吐出不良を誘発してしまうという問題もあった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような静電吸引方式の液体吐出装置において、ノズル内に存在する気泡や異物の除去の際に廃棄される液体の廃棄量を低減でき、ノズルの液体吐出孔付近に付着した液体や異物の除去の際にもノズル内に異物が侵入することを回避可能な液体吐出装置およびそのメンテナンス方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記の問題を解決するために、請求項１の液体吐出装置は、
液体を保持する液体室と、
前記液体を吐出する液体吐出孔を有するノズルと、
前記液体室内に設けられたノズル電極と、
前記ノズルに付着した液体を除去する電圧を印加可能な除去部材と、
前記ノズル電極と前記除去部材との間に電圧を印加する電圧印加装置と
を有することを特徴とする。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズルに付着した液体を除去する除去部材を電圧が印加できるように構成し、ノズルの液体室内に設けられたノズル電極と、電圧を印加可能とされた除去部材との間に電圧印加装置により電圧を印加できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液体吐出装置において、前記電圧印加装置は、前記除去部材が前記ノズルに付着した液体を除去する際に、前記ノズル電極と前記除去部材との間に第１の電圧を印加して、前記除去部材により前記ノズルの液体吐出孔から液体を吸引させるように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、液体吐出装置は、除去部材をノズルやその周辺に位置させてノズル電極に近接した状態でノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加して、ノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液体吐出装置において、前記除去部材は、前記ノズルと接触する状態で前記ノズルに付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加してノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す際、除去部材をノズルと接触する状態で液体を吸い出す。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の液体吐出装置において、前記除去部材は、前記ノズルと所定の間隔をおき前記ノズルと近接させた状態で前記ノズルに付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加してノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す際、除去部材をノズルと近接させた状態で液体を吸い出す。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記ノズルの液体吐出孔および少なくともその近傍が絶縁性材料で形成され、または絶縁性被膜が設けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、液体吐出装置のノズルの液体吐出孔やその近傍等が絶縁性材料で形成され或いはその部分に絶縁性被膜が設けられており、ノズルが電気的に絶縁される。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記ノズルから離間する対向電極を有し、
前記電圧印加装置は、前記ノズル電極と前記対向電極との間に第２の電圧を印加するように構成されていることを特徴とする。
【００２１】
請求項６に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズルから離間した対向電極とノズル電極との間に電圧印加装置から第２の電圧が印加されて通常の液体吐出動作を行う。
【００２２】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の液体吐出装置において、
前記液体室内の液体に圧力を作用させる圧力発生装置を有し、
前記圧力発生装置は、前記液体室内の液体に圧力を作用させて前記液体を前記ノズルの液体吐出孔から凸状に隆起させ、
前記電圧印加装置は、前記第２の電圧を印加して前記液体吐出孔から前記液体を吐出させるように構成されていることを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズル電極への電圧印加と液体室に設けられた圧力発生装置による液体への圧力の付加との組み合わせによってノズル内の液体を吐出させる液体吐出装置であり、圧力発生装置により液体をノズルの液体吐出孔から凸状に隆起させ、そこに第２の電圧を印加して液体を吐出させる。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、請求項６に記載の液体吐出装置において、
前記液体室内の液体に圧力を作用させる圧力発生装置を有し、
前記圧力発生装置は、前記液体室内の液体に圧力を作用させて前記液体を前記ノズルの液体吐出孔から吐出させ、
前記電圧印加装置は、前記第２の電圧を印加して前記液体を前記対向電極の方向に加速させるように構成されていることを特徴とする。
【００２５】
請求項８に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズル電極への電圧印加と液体室に設けられた圧力発生装置による液体への圧力の付加との組み合わせによってノズル内の液体を吐出させる液体吐出装置であり、圧力発生装置により液体をノズルの液体吐出孔から吐出させ、同時に第２の電圧を印加して液体を対向電極の方向に加速させる。
【００２６】
請求項９に記載の発明は、請求項６から請求項８のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記第１の電圧および前記第２の電圧をそれぞれ制御可能な電圧制御装置を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、液体吐出装置の電圧制御装置は、通常の液体吐出動作においてノズル電極−対向電極間に印加する第２の電圧と、メンテナンス時にノズル電極−除去部材間に印加する第１の電圧をそれぞれ独立に制御する。
【００２８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記除去部材と前記ノズル電極との間に流れる電流を制限する電流制限装置を有することを特徴とする。
【００２９】
請求項１０に記載の発明によれば、液体吐出装置には、除去部材とノズル電極との間に流れる電流を制限する電流制限装置が設けられ、電流制限装置は、除去部材とノズル電極との間に過大な電流が流れた場合にノズル電極−除去部材間の第１の電圧を下げて電流値を一定値以下にする。
【００３０】
請求項１１に記載の発明は、請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記除去部材は、前記ノズルと対向する部位の表面に絶縁層が形成されていることを特徴とする。
【００３１】
請求項１１に記載の発明によれば、液体吐出装置に用いられる除去部材のノズルと対向する部位の表面に絶縁層が形成されており、ノズルと除去部材とが電気的に絶縁される。
【００３２】
請求項１２に記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記除去部材は、可撓性を有するブレードであることを特徴とする。
【００３３】
請求項１２に記載の発明によれば、液体吐出装置では、電圧を印加可能な可撓性を有するブレードが除去部材として用いられ、このようなブレードによりノズルに付着した液体の除去が行われる。
【００３４】
請求項１３に記載の発明は、請求項１から請求項１１のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、前記除去部材は、多孔質体であることを特徴とする。
【００３５】
請求項１３に記載の発明によれば、液体吐出装置では、電圧を印加可能な多孔質体が除去部材として用いられ、このような多孔質体によりノズルに付着した液体の除去が行われる。
【００３６】
請求項１４に記載の発明は、請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記液体吐出孔を有するノズルを複数有し、
前記除去部材は、前記複数のノズルに付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする。
【００３７】
請求項１４に記載の発明によれば、液体吐出装置は、複数のノズルを有しており、除去部材を移動させながら各ノズルに付着した液体を除去する。
【００３８】
請求項１５に記載の発明は、請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の液体吐出装置において、
前記ノズルから液体が正常に吐出されているか否かを検査する吐出検査装置を有し、
前記除去部材は、前記吐出検査装置で液体が正常に吐出されていないと判定されたノズルに対して選択的に付着した液体を除去するように構成されていることを特徴とする。
【００３９】
請求項１５に記載の発明によれば、液体吐出装置は、液体の吐出状態を検査してノズルから液体が正常に吐出されているか否かを判定する吐出検査装置により液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対して選択的に付着した液体の除去を行う。
【００４０】
請求項１６に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法は、
液体室内に保持された液体を前記液体室内に設けられたノズル電極に電圧を印加してノズルの液体吐出孔から吐出する液体吐出装置のメンテナンス方法であって、
除去部材と前記ノズル電極との間に第１の電圧を印加し、前記除去部材を前記ノズルに接触させた状態で前記ノズルに付着した液体を除去することを特徴とする。
【００４１】
請求項１６に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンスにおいて、ノズルと除去部材とが接触した状態で、ノズルの液体室に設けられたノズル電極と除去部材との間に第１の電極を印加して液体を除去する。
【００４２】
請求項１７に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法は、
液体室内に保持された液体を前記液体室内に設けられたノズル電極に電圧を印加してノズルの液体吐出孔から吐出する液体吐出装置のメンテナンス方法であって、
前記ノズル電極と除去部材との間に第１の電圧を印加し、前記除去部材を前記ノズルと所定の間隔をおき前記ノズルと近接させた状態で前記ノズルに付着した液体を除去することを特徴とする。
【００４３】
請求項１７に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンスにおいて、ノズルと除去部材とが近接した状態で、ノズルの液体室に設けられたノズル電極と除去部材との間に第１の電極を印加して液体を除去する。
【００４４】
請求項１８に記載の発明は、請求項１６または請求項１７に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法において、前記除去部材と前記ノズル電極との間に第１の電圧を印加して前記ノズルの液体吐出孔から液体を吸引することを特徴とする。
【００４５】
請求項１８に記載の発明によれば、ノズルと除去部材とが接触した状態或いは両者が近接した状態で除去部材とノズル電極との間に第１の電圧を印加し、両者の間に電界を発生させてノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す。
【００４６】
請求項１９に記載の発明は、請求項１６から請求項１８のいずれか一項に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法において、
液体が正常に吐出されているか否かを検査する検査処理と、
前記検査処理で液体が正常に吐出されていないと判定されたノズルに対して選択的に前記ノズルに付着した液体を除去する除去処理と
を行うことを特徴とする。
【００４７】
請求項１９に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンス方法では、検査処理で液体の吐出状態を検査してノズルから液体が正常に吐出されているか否かを判定し、除去処理で液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対して選択的に付着した液体の除去を行う。
【００４８】
請求項２０に記載の発明は、請求項１６から請求項１９のいずれか一項に記載の液体吐出装置のメンテナンス方法において、
液体が正常に吐出されているか否かを検査する検査処理と、
前記検査処理で液体が正常に吐出されていないと判定されたノズルに対して選択的に前記ノズルに付着した液体を除去する除去処理と、
再度液体が正常に吐出されるか否かを検査する再検査処理と、
前記再検査処理で液体が正常に吐出されていないと判定された場合には、前記第１の電圧よりも高い第３の電圧を前記ノズル電極と前記除去部材との間に印加して前記ノズルに付着した液体を除去する第２除去処理と
を行うことを特徴とする。
【００４９】
請求項２０に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンス方法では、検査処理で液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対して除去処理で選択的に付着した液体の除去を行った後、再度液体の吐出状態を検査してノズルから液体が正常に吐出されているか否かを判定する再検査処理を行い、液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対してノズル電極−除去部材間に印加する電圧を大きくして液体の除去を行う。
【発明の効果】
【００５０】
請求項１に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズルに付着した液体を除去する除去部材を電圧が印加できるように構成し、ノズルの液体室内に設けられたノズル電極と、電圧を印加可能とされた除去部材との間に電圧印加装置により電圧を印加できる。そのため、本発明の液体吐出装置では、ノズル電極に電圧を印加してノズル内の液体を吐出するという静電吸引方式の液体吐出装置の特性を利用して、従来はノズルに付着した液体を除去するだけだった除去部材とノズル電極との間に電圧を印加することが可能となり、この電圧印加により生成される電界によりノズル内の液体の流速を通常の液体吐出時より大幅に高めることができ、その勢いでノズル内の気泡や異物を排出させることが可能となる。
【００５１】
また、ポンプによる減圧等を用いて全ノズルから比較的大量の液体を吐出させて気泡や異物の排出を行う従来のノズルのクリーニング装置やクリーニング方法とは異なり、本発明の液体吐出装置では、短時間の電圧印加或いはパルス状の電圧印加等による少量の液体の吐出でも十分に気泡や異物を液体とともに排出させることができる。そのため、ノズルのクリーニングにおいて廃棄される液体の廃棄量を著しく低減することができるとともに、仮にクリーニング等の動作の中でノズルの内部に気泡や異物が侵入しても、同様に効果的に排出させることができる。
【００５２】
請求項２に記載の発明によれば、液体吐出装置は、除去部材をノズルやその周辺に位置させてノズル電極に近接した状態でノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加して、ノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す。そのため、ノズル電極と除去部材との間隔が、通常の吐出時におけるノズル電極と対向電極との間隔よりも近接した状態で第１の電圧を印加することができるから、ノズル電極−除去部材間の電界が十分に強くなり、前記請求項１に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることができる。
【００５３】
請求項３に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加してノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す際、除去部材をノズルと接触する状態で液体を吸い出すため、ノズル電極と除去部材との間隔を非常に近接した状態にすることができ、ノズル電極−除去部材間の電界が非常に強くなるため、前記請求項２に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることができる。
【００５４】
請求項４に記載の発明によれば、液体吐出装置は、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加してノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す際、除去部材をノズルと近接させた状態で液体を吸い出す。そのため、ノズルが液体吐出装置のノズル面から突出された状態に形成されていて、除去部材をノズルに接触させることができない液体吐出装置の場合でも、ノズル電極と除去部材との間隔を十分に近接した状態にすることができ、ノズル電極−除去部材間の電界が十分に強くなるため、前記請求項２に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。
【００５５】
請求項５に記載の発明によれば、液体吐出装置のノズルの液体吐出孔やその近傍等が絶縁性材料で形成され或いはその部分に絶縁性被膜が設けられており、ノズルが電気的に絶縁される。そのため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加した際にノズルと除去部材との間で電気的な導通が発生することを有効に防止することが可能となる。
【００５６】
請求項６に記載の発明によれば、前記各請求項に記載の発明の効果は、ノズルから離間した対向電極とノズル電極との間に電圧印加装置から第２の電圧が印加されて液体吐出動作を行う通常の静電吸引方式を用いた液体吐出装置にも適用することができる。
【００５７】
請求項７に記載の発明によれば、ノズル電極への電圧印加と液体室に設けられた圧力発生装置による液体への圧力の付加との組み合わせによってノズル内の液体を吐出させる液体吐出装置のうち、圧力発生装置により液体をノズルの液体吐出孔から凸状に隆起させ、そこに第２の電圧を印加して液体を吐出させる方式の液体吐出装置においても、前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。
【００５８】
請求項８に記載の発明によれば、液体室内に設けられた圧力発生装置により液体をノズルの液体吐出孔から吐出させ、同時にノズル電極と対向電極との間に第２の電圧を印加して液体を加速させる方式の液体吐出装置においても、前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。
【００５９】
請求項９に記載の発明によれば、液体吐出装置の電圧制御装置は、通常の液体吐出動作においてノズル電極−対向電極間に印加する第２の電圧と、メンテナンス時にノズル電極−除去部材間に印加する第１の電圧をそれぞれ独立に電圧を変更し或いは所定の電圧に維持するように制御する。そのため、メンテナンス時にノズル電極−除去部材間に印加する第１の電圧を、通常の液体吐出動作においてノズル電極−対向電極間に印加する第２の電圧に依存することなく最適な電圧を印加することが可能となり、前記各請求項に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることができる。
【００６０】
請求項１０に記載の発明によれば、液体吐出装置には、除去部材とノズル電極との間に流れる電流を制限する電流制限装置が設けられ、電流制限装置は、除去部材とノズル電極との間に過大な電流が流れた場合にノズル電極−除去部材間の第１の電圧を下げて電流値を一定値以下にする。そのため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、ノズル電極−除去部材間が電気的に導通した場合でも、即座に電流値を一定値以下に制限し、電圧印加手段やノズル、除去部材等の損傷や液体の変質等を防止することが可能となる。
【００６１】
請求項１１に記載の発明によれば、液体吐出装置に用いられる除去部材のノズルと対向する部位の表面に絶縁層が形成されており、ノズルと除去部材とが電気的に絶縁されるため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加した際にノズルと除去部材との間に過大な電流が流れ、電圧印加手段やノズル、除去部材等が損傷したり液体が変質すること等を防止することが可能となる。
【００６２】
請求項１２に記載の発明によれば、液体吐出装置では、電圧を印加可能な可撓性を有するブレードが除去部材として用いられ、このようなブレードによりノズルに付着した液体の除去が行われる。そのため、通常の液体吐出装置のメンテナンスユニットに用いられる可撓性を有するブレードを、導電性を有する材料等で形成して電圧を印加可能とすることで前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。また、通常のメンテナンスユニットをそのまま活用することができるため、装置の大型化やコストアップを防止することが可能となる。
【００６３】
請求項１３に記載の発明によれば、液体吐出装置では、電圧を印加可能な多孔質体が除去部材として用いられ、このような多孔質体によりノズルに付着した液体の除去が行われる。そのため、通常の液体吐出装置のメンテナンスユニットに除去部材として多孔質体が用いられている場合にはその多孔質体を導電性を有する材料等で形成して電圧を印加可能とすることで前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。また、その場合には通常のメンテナンスユニットをそのまま活用することができるため、装置の大型化やコストアップを防止することが可能となり、新たに多孔質体よりなる除去部材を設ける場合にも構造的に単純であり、装置のコストアップを防止することができる。
【００６４】
請求項１４に記載の発明によれば、液体吐出装置は、液体吐出孔を有するノズルを複数有しており、このようなノズルを複数備える液体吐出装置においても、電圧を印加可能な除去部材を、それぞれノズル電極を備えた各ノズル間を移動させながら各ノズルに付着した液体を除去することができ、前記各請求項に記載の発明の効果を有効に発揮させることができる。
【００６５】
請求項１５に記載の発明によれば、液体吐出装置は、液体の吐出状態を検査してノズルから液体が正常に吐出されているか否かを判定する吐出検査装置により液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対して選択的に付着した液体の除去を行う。そのため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、液体吐出装置は、吐出不良が生じているノズルやその周辺等のみについて選択的に液体を吐出させて気泡や異物の除去を行うことができ、より少量の液体の廃棄量でより効果的に吐出不良を回復させることができる。
【００６６】
請求項１６に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンスにおいて、ノズルと除去部材とが接触した状態で、ノズルの液体室に設けられたノズル電極と除去部材との間に第１の電極を印加して液体を除去する。そのため、本発明の液体吐出装置のメンテナンス方法によれば、ノズル電極に電圧を印加してノズル内の液体を吐出するという静電吸引方式の液体吐出装置の特性を利用して、従来はノズルに付着した液体を除去するだけだった除去部材とノズル電極との間に電圧を印加することが可能となり、この電圧印加により生成される電界によりノズル内の液体の流速を通常の液体吐出時より大幅に高めることができ、その勢いでノズル内の気泡や異物を排出させることが可能となる。
【００６７】
また、ポンプによる減圧等を用いて全ノズルから比較的大量の液体を吐出させて気泡や異物の排出を行う従来のノズルのクリーニング方法とは異なり、本発明のメンテナンス方法では、短時間の電圧印加或いはパルス状の電圧印加等による少量の液体の吐出でも十分に気泡や異物を液体とともに排出させることができる。そのため、ノズルのクリーニングにおいて廃棄される液体の廃棄量を著しく低減することができるとともに、仮にクリーニング等の動作の中でノズルの内部に気泡や異物が侵入しても、同様に効果的に排出させることができる。
【００６８】
さらに、ノズル電極−除去部材間に第１の電圧を印加してノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す際、除去部材をノズルと接触する状態で液体を吸い出すため、ノズル電極と除去部材との間隔を非常に近接した状態にすることができ、ノズル電極−除去部材間の電界を非常に強くすることができるため、前記効果をより有効に発揮させることができる。
【００６９】
請求項１７に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンスにおいて、ノズルと除去部材とが近接した状態で、ノズルの液体室に設けられたノズル電極と除去部材との間に第１の電極を印加して液体を除去する。そのため、例えば、ノズルが液体吐出装置のノズル面から突出された状態に形成されていて、除去部材をノズルに接触させることができない場合でも、ノズル電極と除去部材との間隔を十分に近接した状態にすれば、ノズル電極−除去部材間の電界を十分に強くすることができ、前記請求項１６に記載の発明と同様の効果を得ることが可能となる。
【００７０】
請求項１８に記載の発明によれば、ノズルと除去部材とが接触した状態或いは両者が近接した状態で除去部材とノズル電極との間に第１の電圧を印加し、両者の間に電界を発生させてノズルの液体吐出孔から液体を吸い出す。そのため、ノズル電極と除去部材との間隔が、通常の吐出時におけるノズル電極と対向電極との間隔よりも近接した状態で第１の電圧を印加することができるから、ノズル電極−除去部材間の電界が十分に強くなり、前記各請求項に記載の発明の効果をより効果的に発揮させることができる。
【００７１】
請求項１９に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンス方法では、検査処理で液体の吐出状態を検査してノズルから液体が正常に吐出されているか否かを判定し、除去処理で液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対して選択的に付着した液体の除去を行う。そのため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、吐出不良が生じているノズルやその周辺等のみについて選択的に液体を吐出させて気泡や異物の除去を行うことができ、より少量の液体の廃棄量でより効果的に吐出不良を回復させることができる。
【００７２】
請求項２０に記載の発明によれば、液体吐出装置のメンテナンス方法では、検査処理で液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対して除去処理で選択的に付着した液体の除去を行った後、再度液体の吐出状態を検査してノズルから液体が正常に吐出されているか否かを判定する再検査処理を行い、液体の吐出が正常に行われていないと判定されたノズルに対してノズル電極−除去部材間に印加する電圧を大きくして液体の除去を行う。
【００７３】
そのため、前記各請求項に記載の発明の効果に加え、１度目の除去処理で液体の吐出が回復できなかったノズルに対して、再度、より高い電圧を印加してより高い電界を発生させ、液体の流速を高めて吐出させるため、より確実にノズル内に存在する気泡や異物の排出を行うことができる。また、吐出不良を生じているノズル等に対してのみ２度目の除去処理を行うため、メンテナンスで廃棄される液体の量を少量に抑えることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
以下、本発明に係る液体吐出装置および液体吐出装置のメンテナンス方法の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００７５】
［第１の実施の形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る液体吐出装置の全体構成を示す模式図であり、図２は、図１の液体吐出装置のヘッドのノズルに沿った断面および電圧印加装置を示す模式図である。なお、本実施形態では、液体吐出装置１として、図１に示すようなラインヘッド方式の液体吐出装置の場合を示すが、この他にも、例えば、ヘッドが基材上を走査しながら液体を吐出するシリアルヘッド方式の液体吐出装置等についても本発明は適用される。
【００７６】
本実施形態の液体吐出装置１には、基材Ｋに対して液体を吐出するヘッド２が配設されており、ヘッド２の底面、すなわちノズル面３には、同一方向に液体４を吐出する液体吐出孔５を有する複数のノズル６が設けられている。図２では、４個のノズル６で１つのノズル列が構成されている場合が模式的に示されているが、実際には１２８個等の多数のノズル６で１つのノズル列が構成されている。
【００７７】
本実施形態では、各ノズル６は、液体吐出孔５がノズル面３に穿設された状態に形成されている。また、液体吐出孔５およびノズル面３の液体吐出孔５の近傍部分は、図示しない絶縁性被膜で覆われているが、液体吐出孔５を含むノズル面３を絶縁性材料で形成してもよい。
【００７８】
各ノズル６の液体吐出孔５の背部には、液体吐出孔５から吐出される液体４を保持する液体室７がそれぞれ形成されており、同一種類の液体を吐出するノズル列に属する各ノズル６の液体室７は、図２に示すようにヘッド２の内部で連通されている。各ノズル６の液体室７には、供給管８を介して液体タンク９が接続されており、各液体室７には、液体タンク９から液体４が供給されるようになっている。供給管８には、必要に応じて図示しない供給ポンプ等が設けられる。
【００７９】
ノズル６の各液体室７の内部には、各ノズル内の液体４に個別に電圧を印加して帯電させるノズル電極１０がそれぞれ配設されており、各ノズル電極１０は、各ノズル電極１０に電圧を印加する電圧印加装置１１に接続されている。
【００８０】
ヘッド２のノズル面３に対向する位置には、各ノズル６に対向する対向面を有するとともにその対向面で液滴の着弾を受ける基材Ｋを支持する平板状の対向電極１２がノズル６から一定距離離間した状態に設けられている。本実施形態では、対向電極１２は接地されている。また、対向電極１２には、対向電極１２をヘッド２から離間させるように移動させる図示しない退避装置が設けられている。なお、対向電極１２を位置固定してヘッド２を離間させるように構成してもよい。また、対向電極１２を接地するかわりに、例えば、電圧印加装置１１に接続させて特定の電位を供給するように構成することも可能である。
【００８１】
本実施形態では、基材Ｋは、静止した対向電極１２の前記対向面上を図示しない搬送ローラ等の搬送装置によりヘッド２の延在方向に直交する方向に搬送されるようになっているが、本発明は、この他にも、例えば、基材Ｋを対向電極１２に載置させ、対向電極１２をヘッド２との距離が一定に維持された状態で移動させて基材Ｋをヘッド２に対して移動させるような構成の液体吐出装置にも適用される。
【００８２】
本実施形態の液体吐出装置１には、ノズル面３に接触する状態でノズル６に付着した液体４を拭き取って除去する可撓性を有するブレード１３ａよりなる除去部材１３が配設されており、除去部材１３には、除去部材１３をノズル面３に対して相対的に移動させる図示しない駆動装置が取り付けられている。なお、本実施形態の駆動装置は、除去部材１３に全ノズル６について付着した液体４を除去させるように除去部材１３をノズル面３の全域にわたって移動させることが可能とされているが、同時に、特定のノズル６やその特定のノズル６の周辺、或いは特定のノズル列についてのみ除去部材１３が選択的に液体除去を行うように除去部材１３を移動させることができるようにもなっている。
【００８３】
また、除去部材１３は、導電性ゴム等の電圧を印加可能な材質で構成されており、本実施形態では、除去部材１３のノズル６との当接部位の表面には、樹脂等の図示しない絶縁層が形成されている。なお、除去部材１３の絶縁層と前記ノズル面３の絶縁性被膜とはともにノズル６と除去部材１３との間で電気的な導通の発生の防止を目的とするものであり、液体４の種類、ヘッド２や除去部材１３の材質、ノズル電極１０と除去部材１３との間に印加される電圧の大きさ等に基づいてそれらを形成するか否かやその材質、厚さ等が適宜決定される。
【００８４】
本実施形態では、除去部材１３は、図２に示すように接地されており、電圧印加装置１１は、前記ノズル電極１０に付加する電位を調整して、ノズル電極１０と除去部材１３との間に第１の電圧Ｖ１を印加するように構成されている。また、前述したように対向電極１２も接地されており、電圧印加装置１１は、ノズル電極１０に付加する電位を調整して、ノズル電極１０と対向電極１２との間に第２の電圧Ｖ２を印加するように構成されている。なお、除去部材１３や対向電極１２と電圧印加装置１１とを接続して、電圧印加装置１１から除去部材１３や対向電極１２に対しても所定の電位を付加して前記第１の電圧および第２の電圧を印加するように構成してもよい。
【００８５】
また、本実施形態の電圧印加装置１１は、前記第１の電圧Ｖ１と第２の電圧Ｖ２とをそれぞれ制御可能な電圧制御装置として構成されており、電圧Ｖ１、Ｖ２をそれぞれ独立に変更し或いは所定の電圧に維持するようになっている。また、本実施形態の電圧印加装置１１は、除去部材１３とノズル内のノズル電極１０との間に過大な電流が流れた場合に流れる電流を制限する電流制限装置の機能をも発揮するように構成されている。すなわち、電圧印加装置１１の回路構成中に電流制限回路が含まれており、両者の間に過大な電流が流れると前記第１の電圧Ｖ１を下げて電流値を一定値以下にするように構成されている。
【００８６】
また、本実施形態の液体吐出装置１には、図３に示すような吐出検査装置１４が配設されている。吐出検査装置１４は、各ノズル６の液体吐出孔５から液体４を吐出させて液体４が正常に吐出されているか否かを検査する装置であり、主に、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やレーザ等よりなる発光素子１５と、フォトダイオードやフォトトランジスタ等の光センサよりなる受光素子１６と、液体４が正常に吐出されているか否かを判定する吐出判定手段１７と、吐出された液体４を受け止める液体受け１８とから構成されている。
【００８７】
吐出検査装置１４には、検査時にヘッド２の下方に移動させる図示しない駆動装置が取り付けられており、駆動装置は、吐出検査装置１４を、液体吐出孔５から正常に吐出された液体４が発光素子１５から受光素子１６に向かう光路を遮る位置に配置させるようになっている。
【００８８】
吐出判定手段１７は、受光素子１６からの出力波形を監視し、ノズル６に対して吐出信号が送られてから所定時間後に受光素子１６から光路が遮られたとの出力が得られればそのノズル６からの液体４の吐出は正常に行われたと判定し、ノズル６に対して吐出信号が送られたにもかかわらず所定時間後に受光素子１６から光路が遮られたことを示す出力が得られない場合にはそのノズル６の液体吐出孔５から液体４が正常に吐出されていないと判定するように構成されている。なお、この判定を後述する制御装置１９で行うように構成することも可能である。
【００８９】
図４は、本実施形態の液体吐出装置の制御構成を示すブロック図であり、制御装置１９は、ＣＰＵやＲＡＭ、ＲＯＭ、入出力インターフェース等がＢＵＳにより接続されて構成されたコンピュータより構成されている。
【００９０】
制御装置１９は、前述した除去部材１３をノズル面３に沿って移動させる駆動装置２０、吐出検査装置１４を所定の位置に移動させる駆動装置２１、対向電極１２を退避させる退避装置２２および基材Ｋを搬送させる搬送装置２３等を駆動させて所定の動作を行わせるようになっている。
【００９１】
また、制御装置１９は、電圧印加装置１１に対してノズル電極１０、除去部材１３および電圧印加装置１１に接続されている場合には対向電極１２にそれぞれ電位を付加してノズル電極１０と除去部材１３との間に第１の電圧Ｖ１を印加し、ノズル電極１０と対向電極１２との間に第２の電圧Ｖ２を印加するように構成されている。
【００９２】
さらに、制御装置１９は、吐出検査装置１４を起動させ、吐出検査装置１４から液体４が正常に吐出されていないと判定されたノズル６の情報を受け取り、その情報に基づいて電圧印加装置１１に前記第１の電圧Ｖ１を印加させ、除去部材１３の駆動装置２０を駆動させてそのノズル６に対して選択的に液体除去を行わせるようになっている。
【００９３】
ここで、本発明の液体吐出装置１の液体吐出の原理について説明する。なお、以下に説明する原理は、本実施形態のみならず、後述する他の実施形態においても妥当する。
【００９４】
従前は、ノズル６の液体吐出孔５の直径ｄ、すなわちノズル径ｄが以下の条件式（１）により定まる範囲にある場合には、液体４の吐出は不可能と考えられていた。
【数１】
2006137061.tif 000003
【００９５】
ここで、λＣは静電吸引力によりノズル６の液体吐出孔５からの液滴の吐出を可能とするための液面における成長波長［ｍ］であり、γを液体の表面張力［Ｎ／ｍ］、ｈをノズル−対向電極間距離［ｍ］、ε０を真空の誘電率［Ｆ／ｍ］、Ｖをノズルに印加する電圧［Ｖ］とした場合に、λＣ＝２πγｈ２／ε０Ｖ２で求められる。なお、前記条件式（１）は下記の条件式（２）、（３）のように表現することもできる。
【数２】
2006137061.tif 000004
【数３】
2006137061.tif 000005
【００９６】
しかし、本発明の液体吐出装置では、マクスウェル力などを利用することで前記条件式（１）にあてはまるような超微細径のノズルを用いて微細液滴の形成を行うように構成されている。
【００９７】
すなわち、いま、ノズル径ｄのノズルに導電性の液体を注入し、基材として無限平板導体から高さｈの位置に垂直に位置させたと仮定する。このとき、ノズルの液体吐出孔に誘起される電荷がノズル先端の略半球状の液体部分に集中すると仮定すると、その電荷Ｑは以下の（４）式で近似的に表される。αはノズル形状等に依存する比例定数で、１〜１．５程度の値を取り、特にｄ≪ｈのときほぼ１程度となる。
【数４】
2006137061.tif 000006
【００９８】
また、基材Ｋとしての基板が導体基板の場合、電荷Ｑによる電位を打ち消すための逆電荷が表面付近に誘起され、それらの電荷分布により、基板内の対称位置に反対の符号を持つ鏡像電荷Ｑ’が誘導された状態と等価となると考えられる。また、基板が絶縁体の場合は、基板表面で分極により逆電荷が表面側に誘起され、誘電率によって定まる対称位置に同様に反対符号の映像電荷Ｑ’が誘導された状態と等価となると考えられる。
【００９９】
ところで、ノズル６の液体吐出孔５における凸状メニスカスの先端部の電界強度Ｅloc［Ｖ／ｍ］は、凸状メニスカス先端部の曲率半径をＲ［ｍ］と仮定すると、
【数５】
2006137061.tif 000007
で与えられる。ここでｋは比例定数で、ノズル形状などにより異なるが、１．５〜８．５程度の値をとり、多くの場合、ｋは５程度と考えられる（P. J. Birdseye and D.A. Smith, Surface Science, 23 (1970) 198-210参照）。
【０１００】
いま、簡単のため、ｄ／２＝Ｒとする。これは、ノズル６の液体吐出孔５に表面張力で導電性の液体４がノズル６の液体吐出孔５の半径と同じ半径を持つ半球形状に盛り上がっている状態に相当する。
【０１０１】
ノズル先端の液体４に働く圧力のバランスを考える。まず、静電的な圧力Ｐｅは、ノズル６の先端部の液面積をＳ［ｍ２］とすると、
【数６】
2006137061.tif 000008
と表すことができ、（４）、（５）、（６）式よりα＝１とおいて、
【数７】
2006137061.tif 000009
と表される。
【０１０２】
一方、ノズル先端部における液体の表面張力をＰｓとすると、
【数８】
2006137061.tif 000010
ここで、γは表面張力［Ｎ／ｍ］である。
【０１０３】
静電的な力により流体の吐出が起こる条件は、静電的な圧力Ｐｅが表面張力Ｐｓを上回る条件なので、
【数９】
2006137061.tif 000011
となる。（７）、（８）式を（９）式に代入すると、十分に小さいノズル径ｄを有するノズル６を用いることで、表面張力Ｐｓに対して静電的な圧力Ｐｅを上回らせることが可能であることが分かる。
【０１０４】
この関係式より、Ｖとｄの関係を求めると、
【数１０】
2006137061.tif 000012
が吐出の最低電圧を与える。すなわち、式（３）および式（１０）より、
【数１１】
2006137061.tif 000013
が、本発明の動作電圧、すなわち、前記第２の電圧Ｖ２となる。
【０１０５】
ある内径ｄのノズルに対する吐出限界電圧Ｖｃの依存性を図５に示す。この図より、微細ノズルによる電界の集中効果を考慮すると、吐出開始電圧は、ノズル径の減少に伴い低下することが明らかになった。
【０１０６】
従来の電界に対する考え方、すなわちノズル６に印加する電圧とノズル６と対向電極１２との距離によって定義される電界のみを考慮した場合では、微細ノズルになるに従い、吐出に必要な電圧は増加する。一方、局所電界強度に注目すれば、微細ノズル化により吐出電圧の低下が可能となる。
【０１０７】
静電吸引による吐出は、ノズル端部における液体（溶液）の帯電が基本である。帯電の速度は誘電緩和によって決まる時定数程度と考えられる。
【数１２】
2006137061.tif 000014
【０１０８】
ここで、εは液体の誘電率［Ｆ／ｍ］、σは液体の導電率［Ｓ／ｍ］である。液体の比誘電率を１０、導電率を１０−６［Ｓ／ｍ］と仮定すると、τ＝１．８５４×１０−５［ｓｅｃ］となる。あるいは、臨界周波数をｆｃ［Ｈｚ］とすると、
【数１３】
2006137061.tif 000015
となる。このｆｃよりも早い周波数の電界の変化に対しては応答できず，吐出は不可能になると考えられる。上記の例について見積もると、周波数としては１０［ｋＨｚ］程度となる。このとき、ノズル半径２［μｍ］、電圧５００［Ｖ］弱の場合、ノズル内流量Ｇは１０−１３［ｍ３／ｓ］と見積もることができるが、上記の例の液体の場合、１０ｋＨｚでの吐出が可能なので、1周期での最小吐出量は１０［ｆｌ］（フェムトリットル、１ｆｌ＝１０−１５ｌ）程度を達成できる。
【０１０９】
なお、本実施形態においては、ノズル先端部における電界の集中効果と基材Ｋまたは対向電極１２に誘起される鏡像力の作用を特徴とする。このため、先行技術のように基板または対向電極１２等の基板支持体を導電性にすることや、これら基板または基板支持体への電圧の印加は必ずしも必要ではない。すなわち、基板として絶縁性のガラス基板、ポリイミドなどのプラスチック基板、セラミックス基板、半導体基板などを用いることが可能である。
【０１１０】
また、本実施形態においてノズル電極１０への印加電圧はプラス、マイナスのどちらでも良い。
【０１１１】
さらに、ノズル６と基材Ｋとの距離は、５００［μｍ］以下に保つことにより、液体４の吐出を容易にすることができる。また、図示しないが、ノズル位置検出によるフィードバック制御を行い、ノズル６を基材Ｋに対し一定に保つようにしても良い。また、基材Ｋを、導電性または絶縁性の基材ホルダーに裁置して保持するようにしても良い。
【０１１２】
図６は、各条件下での最大電界強度を示す図である。この図から、ノズル６と対向電極１２と距離（図６では「ギャップ」と表現されている。）が電界強度に影響していることが分かった。すなわち、ノズル径がφ２０［μｍ］とφ８［μｍ］の間（推定φ１０［μｍ］程度）から電界強度の増加がみられ、φ８［μｍ］以下であると電界強度はより集中するとともに、対向電極１２との距離の変動が電界強度分布にほとんど影響することがなくなる。従って、ノズル径がφ１０［μｍ］、より好ましくはφ８［μｍ］以下であれば、対向電極１２の位置精度および基材Ｋの材料特性のバラツキや厚さのバラツキの影響を受けずに安定した吐出が可能となる。
【０１１３】
次に、上記ノズル６のノズル径ｄとノズル６の液体吐出孔５に液面があるとした時の最大電界強度と強電界領域の関係を図７に示す。図７に示すグラフから、ノズル径がφ４［μｍ］以下になると、電界集中が極端に大きくなり最大電界強度を高くすることができるのが分かった。これによって、液体４の初期吐出速度を大きくすることができるので、液滴の飛翔安定性が増すとともに、ノズル６の液体吐出孔５の部分での電荷の移動速度が増すために吐出応答性が向上する。
【０１１４】
続いて、吐出した液滴における帯電可能な最大電荷量について、以下に説明する。液滴に帯電可能な電荷量は、液滴のレイリー分裂（レイリー限界）を考慮した以下の式で示される。
【数１４】
2006137061.tif 000016
ここで、ｑはレイリー限界を与える電荷量［Ｃ］、ε0は真空の誘電率［Ｆ／ｍ］、γは液体の表面張力［Ｎ／ｍ］、ｄ０は液滴の直径［ｍ］である。上記（１４）式で求められる電荷量ｑがレイリー限界値に近いほど、同じ電界強度でも静電力が強く、吐出の安定性が向上するが、レイリー限界値に近すぎると、逆にノズルの液体吐出孔で溶液の霧散が発生してしまい、吐出安定性に欠けてしまう。
【０１１５】
ここで、ノズル６のノズル径ｄとノズル６の液体吐出孔５で吐出する液滴が飛翔を開始する吐出開始電圧、該初期吐出液滴のレイリー限界での電圧値及び吐出開始電圧とレイリー限界電圧値の比との関係を示す前述した図５のグラフを参照する。図５に示すグラフから、ノズル径がφ０．２［μｍ］からφ４［μｍ］の範囲において、吐出開始電圧とレイリー限界電圧値の比が０．６を超え、低い吐出電圧でも比較的大きな帯電量を液滴に与えることができ、液滴の帯電効率が良い結果となっており、この範囲において安定した吐出を行うことができることが分かった。
【０１１６】
例えば、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すノズル径とノズル６の液体吐出孔５の部分での強電界（１×１０６［Ｖ／ｍ］以上）の領域をノズル６の中心位置からの距離で示したものの値との関係で表されるグラフでは、ノズル径がφ０．２［μｍ］以下になると電界集中の領域が極端に狭くなることが示されている。このことは、吐出する液滴が加速するためのエネルギーを十分に受けることができず飛翔安定性が低下することを示す。従って、ノズル径はφ０．２［μｍ］より大きく設定することが好ましい。
【０１１７】
次に、本実施形態の液体吐出装置１のメンテナンス方法について説明する。
【０１１８】
液体吐出装置１の制御装置１９は、メンテナンス要求に応じて或いは予め設定されたメンテナンスタイミングにおいて、まず、除去部材１３によるヘッド２のノズル面３に付着した液体の拭き取りを行う。具体的には、図９に示すように、まず、対向電極１２の退避装置を駆動させてヘッド２と対向電極１２とを予め設定された距離まで離間させ、続いて図１０に示すように除去部材１３の駆動装置を駆動させて除去部材１３をヘッド２のノズル面３に接触させた状態で移動させてノズル面３に付着した液体の拭き取りを行う。
【０１１９】
なお、拭き取りの際、ノズル内のノズル電極１０には第１の電圧Ｖ１は印加しない。また、本発明の液体吐出装置１のメンテナンス方法の目的は、ノズル付近に付着した液体や異物等の除去と同時に図１１（Ａ）、（Ｂ）に示すようにノズル内の気泡Ｂや異物Ｆを効果的に除去することにあるが、前述したように、この除去部材１３による拭き取りによって液体吐出孔５の近傍の異物が液体吐出孔５からノズル６の内部に侵入して、逆に吐出不良を誘発してしまう場合がある。そのため、前記拭き取りは必ずしも行わなくてもよい。
【０１２０】
拭き取りに続いて、ヘッド２の各ノズル６について吐出の検査処理が行われる。具体的には、制御装置１９は、対向電極１２をヘッド２から離間させた状態で、吐出検査装置１４の駆動装置２１を駆動させて吐出検査装置１４をヘッド２の下方の所定位置に配置させる。吐出検査装置１４が所定位置に配置されると、制御装置１９は、吐出検査装置１４を起動させる。
【０１２１】
吐出検査の準備が完了すると、制御装置１９は、電圧印加装置１１に吐出信号を送る。電圧印加装置１１は、吐出信号を受信すると、吐出検査装置１４の発光素子１５から受光素子１６に向かう光路上方のノズル列の各ノズル６のノズル電極１０に順次動作電圧、すなわち、前記第２の電圧Ｖ２を印加していき、図３に示したように各ノズル６の液体吐出孔５から順次液体４を吐出させる。
【０１２２】
吐出検査装置１４の吐出判定手段１７は、その間、受光素子１６から送信されてくる出力波形を監視し、ノズル６の液体吐出孔５から液体４が正常に吐出されていないと判定すると、吐出不良信号を制御装置１９に送信する。制御装置１９は、吐出不良信号の内容や送信されてきたタイミングから吐出検査が行われているノズル列のどのノズル６に吐出不良が生じているかを判断してＲＡＭに記憶する。なお、前述したように、吐出判定手段１７における吐出の良不良の判定を制御装置１９で行うように構成することも可能である。
【０１２３】
制御装置１９は、そのノズル列の吐出検査が完了すると、吐出検査装置１４の駆動装置２１を駆動させて次のノズル列の下方に吐出検査装置１４を移動させて吐出検査を行う。このようにしてヘッド２の全ノズル６について吐出検査が完了すると、制御装置１９は、吐出検査装置１４をヘッド２の下方から所定の待機位置に移動させる。
【０１２４】
続いて、制御装置１９は、前記ノズル欠検知で吐出不良と判定されたノズル６について除去部材１３を用いて気泡や異物の除去処理が行われる。
【０１２５】
具体的には、吐出不良を生じているノズル６では、図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように液体吐出孔５近傍に気泡Ｂや異物Ｆ等が存在していると考えられるため、制御装置１９は、除去部材１３の駆動装置を駆動させて除去部材１３を吐出不良と判定されたノズル６の下方に移動させて、除去部材１３をノズル６の液体吐出孔５やその近傍のノズル面３に接触させる。そして、電圧印加装置１１にそのノズル６に対応するノズル電極１０に対して第１の電圧Ｖ１を印加させて液体４を液体吐出孔５から吐出させ、同時に、その液体４の流速によって気泡Ｂや異物Ｆをノズル内から排出させて、除去部材１３により液体４とともに液体吐出孔５から吸引して除去する。
【０１２６】
その際、除去部材１３による吸引の原理は基本的に前述した液体吐出装置１の液体吐出の原理と同じであり、液体４および気泡Ｂ、異物Ｆはノズル電極１０−除去部材１３間に生じる電界によって吸引される。
【０１２７】
しかし、通常作動時のノズル電極１０と対向電極１２との距離に比べて、メンテナンス時のノズル電極１０と除去部材１３との距離が非常に短いため、例えば、通常作動時にノズル電極１０−対向電極１２間に印加する第２の電圧Ｖ２と同じ電圧をメンテナンス時にノズル電極１０−除去部材１３間に第１の電圧Ｖ１として印加してもノズル電極１０−除去部材１３間に生じる電界がより強くなり、液体吐出孔５における液体４の流速は通常作動時より速くなる。そのため、通常作動時には液体吐出孔５から吐出されなかった気泡Ｂや異物Ｆを排出することができる。
【０１２８】
このように、本発明の特徴は、電圧を印加可能な除去部材１３を用い、近接する除去部材１３とノズル電極１０との間に第１の電圧Ｖ１を印加して吐出される液体４の流速を高めることによりノズル６の内部やその付近に付着した気泡Ｂや異物Ｆを押し出して吐出不良を回復することにある。
【０１２９】
その際、メンテナンス時にノズル電極１０−除去部材１３間に印加する第１の電圧Ｖ１は、前記のように第２の電圧と同じ電圧でもよいが、予め或いはメンテナンス時におけるノズル６の吐出不良の回復具合から判断して適宜設定される。また、前述したように、ヘッド２のノズル面３は絶縁性被膜で覆われ、除去部材１３のノズル面３との当接部位の表面には絶縁層が形成されているから、ヘッド２と除去部材１３との間の電気的な導通は回避されるが、仮に電気的な導通が発生した場合でも、前述したように、本実施形態の電圧印加装置１１の回路構成には電流制限回路が含まれており、電流制限回路は、電気的な導通が生じた場合に即座にノズル電極１０−除去部材１３間に印加する第１の電圧Ｖ１を下げてノズル電極１０−除去部材１３間の電流値を一定値以下に制限して、電圧印加装置１１やノズル６、除去部材１３等の損傷や液体４の変質等を防止する。
【０１３０】
また、除去処理においては、吐出不良を生じたノズル６のみについて前記のようなメンテナンスを選択的に行ってもよいし、前述したように、除去部材１３を移動させながら吐出不良を生じたノズル６の周辺のノズル６もともに液体４を高い流速で吐出させるようにしてもよく、また、吐出不良を生じたノズル６を含むノズル列の全ノズル６について前記メンテナンスを選択的に行ってもよい。
【０１３１】
このようにして気泡や異物の除去が行われると、本実施形態では、制御装置１９は、再度、前述したような吐出検査装置１４による吐出検査を行う再検査処理を行い、この再検査処理で液体４が正常に吐出されていないと判定されたノズル６がある場合には、そのノズル６、或いはそのノズル６およびその周辺またはそのノズル６を含むノズル列の全ノズル６について選択的に、かつ、前回の吐出不良の回復における第１の電圧Ｖ１よりも高い第３の電圧Ｖ３をノズル電極１０−除去部材１３間に印加して液体４のノズル内で流速をより速くして吐出不良の回復を行う第２除去処理を行う。
【０１３２】
以上のように、本実施形態の液体吐出装置１およびそのメンテナンス方法によれば、ノズル電極１０と対向電極１２との間に電圧（この場合は第２の電圧Ｖ２）を印加して液体４を吐出するという静電吸引方式の液体吐出装置の特性を利用して、ノズル電極１０と電圧を印加可能な除去部材１３との間に第１の電圧Ｖ１を印加して液体４のノズル内での流速を高め、その勢いで気泡Ｂや異物Ｆを排出させる。その際、ノズル電極１０と除去部材１３との間隔は、ノズル電極１０と対向電極１２との間隔に比べて非常に近接しており、ノズル電極１０−除去部材１３間の電界を非常に強くすることができる。
【０１３３】
そのため、ポンプによる減圧等を用いて全ノズルから比較的大量の液体を吐出させて気泡Ｆや異物Ｂの排出を行う従来のノズルのクリーニング装置やクリーニング方法とは異なり、本発明の液体吐出装置やそのメンテナンス方法では、吐出される液体４の流速を通常の液体吐出時と比較して十分に高速にすることができるから、短時間の電圧印加或いはパルス状の電圧印加等による少量の液体の吐出でも十分に気泡Ｂや異物Ｆを液体４とともに排出させることができる。
【０１３４】
このように、本実施形態の本実施形態の液体吐出装置１およびそのメンテナンス方法によれば、ノズル６のクリーニング、すなわち、吐出不良の回復において廃棄される液体４の廃棄量を著しく低減することができるとともに、仮にクリーニング等の動作の中でノズル６の内部に気泡Ｂや異物Ｆが侵入しても、同様に有効に排出させることができる。
【０１３５】
また、液体４の吐出検査を行って吐出不良が生じているノズル６やその周辺等について選択的に除去部材１３による液体４の吸引を行うことで、少量の液体の廃棄量でより効果的に吐出不良を回復させることができる。さらに、ポンプ等の設備を設ける必要がないため、装置のコンパクト化およびコストダウンを図ることが可能となる。
【０１３６】
なお、前述したように、本実施形態の液体吐出装置１をシリアルヘッド方式とすることもできる。その場合、ヘッド２は、通常、ガイドレール等に沿って基材Ｋの上方を往復移動するキャリッジに搭載されるように構成されるが、その際、例えば、ガイドレールの延長線上の基材Ｋから外れた装置内の部分に除去部材１３や吐出検査装置１４等を有するメンテナンスユニットを形成しておき、そのメンテナンスユニットにヘッド２を移動させてメンテナンスを行うように構成してもよい。
【０１３７】
また、除去部材１３として、本実施形態のように、電圧を印加可能で可撓性を有するブレード１３ａを用いる代わりに、例えば、図１３に示すような多孔質体よりなるスポンジローラ１３ｂを用いることも可能である。この場合、スポンジローラ１３ｂを移動にあわせて回転させるようにしてもよいし、または前記ブレード１３ａと同様に回転させずにヘッド２のノズル面３を擦るように構成してもよい。また、この場合、例えば、スポンジローラ１３ｂを導電性発泡樹脂等の導電性の材質で形成して電圧を印加可能としたうえで接地し、或いは電圧印加装置１１に接続する。また、スポンジローラ１３ｂのノズル面３と当接する表面部分に、例えば、多孔質性の絶縁層を形成することも適宜行われる。
【０１３８】
［第２の実施の形態］
本発明の第２の実施形態は、第１の実施形態で示したノズル電極１０への第２の電圧Ｖ２の印加による液体４の吐出の代わりに、図１４に示すように、ノズル電極１０への電圧印加と液体室７に設けられた圧力発生装置２４による液体４への圧力の付加との組み合わせによってノズル６内の液体４を吐出させる液体吐出装置１の場合を示す。なお、第１の実施形態の液体吐出装置１と同様の機能を有する部材や装置については同一の符号を付して説明し、それらの構造および作用については説明を省略する。
【０１３９】
液体吐出装置１は、第１の実施形態と同様に、ノズル面３に複数のノズル６が形成されたヘッド２を備えており、ノズル６の液体吐出孔５の背部には、液体４を保持する液体室７がそれぞれ設けられ、各ノズル６の液体室７の内部には、ノズル電極１０がそれぞれ配設されている。各ノズル電極１０は、各ノズル電極１０に電圧を印加する電圧印加装置１１に接続されているが、第１の実施形態の場合と異なり、各ノズル電極１０には、電圧印加装置１１から共通の電圧が印加されるようになっている。
【０１４０】
また、本実施形態では、液体室７の壁面には、前記のように液体室７内に液体４に圧力を作用させるピエゾ素子等からなる圧力発生装置２４が設けられている。各圧力発生装置２４は、ピエゾ素子を変形させるための電圧を印加する電源２５にそれぞれ接続されており、各圧力発生装置２４がそれぞれ独立に圧力を発生させるようになっている。電源２５は、図１５に示すように、第１の実施形態と同様の制御装置１９に接続されており、その制御を受けるように構成されている。
【０１４１】
このような構成を有する液体吐出装置１は、通常、以下の２通りの態様でノズル６から液体４を吐出する。
【０１４２】
第１の態様は、液体４を吐出させるノズル６を選択し、そのノズル６の圧力発生装置２４に電源２５から電圧（以下、第４の電圧Ｖ４という。）を印加して、液体室７の液体４に圧力を作用させて液体４をノズル６の液体吐出孔５から凸状に隆起させる。液体４を吐出させないノズル６の圧力発生装置２４には第４の電圧Ｖ４を印加せず、液体４は凸状に隆起しない。そして、その状態で電圧印加装置１１から各ノズル電極１０に第２の電圧を印加することで、選択されたノズル６の液体吐出孔５のみから液体４を吐出させる態様である。
【０１４３】
第２の態様は、液体４を吐出させるノズル６を選択し、そのノズル６の圧力発生装置２４に電源２５から第４の電圧Ｖ４を印加して、液体室７の液体４に圧力を作用させて液体４をノズル６の液体吐出孔５から吐出させ、電圧印加装置１１から各ノズル電極１０に第２の電圧を印加して吐出された液体４を加速させる態様である。
【０１４４】
これらの液体吐出装置１においても、第１の実施形態と同様にメンテナンスを行うことができる。
【０１４５】
すなわち、まず、ブレード１３ａやスポンジローラ１３ｂのような除去部材１３を用いてヘッド２のノズル面３に付着した液体の拭き取りを行い、続いて、吐出検査装置１４を用いて各ノズル６の吐出検査が行われる。
【０１４６】
続いて、吐出不良と判定されたノズル６に対する吐出不良の回復では、制御装置１９は、図１６に示すように除去部材１３を吐出不良と判定されたノズル６の下方に移動させて、除去部材１３をそのノズル６の液体吐出孔５やその近傍のノズル面３に接触させる。
【０１４７】
そして、前記第１の態様の液体吐出装置１であれば、制御装置１９は、そのノズル６またはその周辺等の対象となるノズル６の圧力発生装置２４に第４の電圧Ｖ４を印加して液体４を液体吐出孔５から凸状に隆起させ、ノズル電極１０と除去部材１３との間に第１の電圧Ｖ１を印加して、除去部材１３に液体４とともに気泡Ｂや異物Ｆを吸引させて除去する。その際、第１の実施形態と同様に、ノズル電極１０と除去部材１３とが接近しており、それらの間には非常に強い電界が発生するため、液体吐出孔５から吐出される液体４の流速が非常に速くなり、通常時には排出されない気泡Ｂや異物Ｆを押し出すことができる。
【０１４８】
また、前記第２の態様の液体吐出装置１であれば、制御装置１９は、そのノズル６またはその周辺等の対象となるノズル６の圧力発生装置２４に第４の電圧Ｖ４を印加して液体４を液体吐出孔５から吐出させ、その吐出の際に、ノズル電極１０と除去部材１３との間に第１の電圧Ｖ１を印加することで、除去部材１３に液体４とともに気泡Ｂや異物Ｆを吸引させて除去する。その際、前記第１の態様と同様に、ノズル電極１０と除去部材１３とが接近しており、それらの間には非常に強い電界が発生するため、液体吐出孔５から吐出される液体４の流速が非常に速くなり、通常時には排出されない気泡Ｂや異物Ｆを押し出すことができる。
【０１４９】
このように、本実施形態においても、電圧を印加可能な除去部材１３を用い、近接する除去部材１３とノズル電極１０との間に第１の電圧Ｖ１を印加して吐出される液体４の流速を高めることで、ノズル６の内部やその付近に付着した気泡Ｂや異物Ｆを押し出して吐出不良を効果的に回復させることができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５０】
［第３の実施の形態］
本発明の第３の実施形態は、第１の実施形態や第２の実施形態で示したような液体吐出孔５がノズル面３に穿設されたヘッド２を有する液体吐出装置１ではなく、図１７に示すように、ノズル６がノズル面３から突出された状態に形成されている液体吐出装置１の場合を示す。なお、第１の実施形態や第２の実施形態の液体吐出装置１と同様の機能を有する部材や装置については同一の符号を付して説明し、それらの構造および作用については説明を省略する。
【０１５１】
液体吐出装置１は、第２の実施形態より多少複雑になっているが、基本的な構成は第２の実施形態の液体吐出装置１と同様である。すなわち、液体吐出装置１は、ノズル面３に複数のノズル６が突出されて形成されたヘッド２を備えており、ノズル６の液体吐出孔５の背部には、液体４を保持する液体室７がそれぞれ設けられている。
【０１５２】
第２の実施形態と同様に、ノズル電極１０には、各ノズル６に電圧印加装置１１から共通の電圧が印加されるため、ノズル電極１０は、１枚の平板状の電極として各ノズル６間を架設する状態に設けられている。
【０１５３】
また、本実施形態では、ピエゾ素子等からなる圧力発生装置２４は、液体室７の背部の可撓層２６の外側に設けられており、第２の実施形態と同様に、圧力発生装置２４のピエゾ素子の変形によって液体室７の圧力を高めるようになっている。各圧力発生装置２４には、ピエゾ素子を変形させるための電圧を印加する電源２５にそれぞれ接続されており、各圧力発生装置２４がそれぞれ独立に圧力を発生させるようになっている。
【０１５４】
上記の構成を有する液体吐出装置１が、２通りの態様でノズル６から液体４を吐出することは前述した通りである。
【０１５５】
このような液体吐出装置１においては、前記第１の実施形態や前記第２の実施形態の場合のように、ブレード１３ａやスポンジローラ１３ｂ等の除去部材１３を直接ノズル面３に接触させてメンテナンスを行うと、ノズル面３から突出したノズル６が折れたり変形してしまう場合がある。そのため、本実施形態では、図１７に示すように、例えば、導電性の多孔質体であるスポンジ１３ｃ等の除去部材１３をノズル６と所定の間隔をおいてノズル６に近接させた状態で吐出不良の回復を行う。
【０１５６】
具体的には、制御装置１９は、吐出検査を行った後、除去部材１３を吐出不良と判定されたノズル６またはその周辺等に移動させ、そのノズル６と所定の間隔をおいてノズル６に近接させた状態に位置させる。そして、そのノズル６等の対象となるノズル６の圧力発生装置２４に第４の電圧Ｖ４を印加して液体４を液体吐出孔５から凸状に隆起させ或いは吐出させ、同時に、ノズル電極１０と除去部材１３との間に第１の電圧Ｖ１を印加して液体４を吐出させ或いは液体４を加速して、除去部材１３に液体４とともに気泡Ｂや異物Ｆを吸引させて除去する。
【０１５７】
その際、第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、ノズル電極１０と除去部材１３との距離を接近させることで、それらの間には非常に強い電界が発生するため、液体吐出孔５から吐出される液体４の流速が非常に速くなり、通常時には排出されない気泡Ｂや異物Ｆを押し出すことができる。
【０１５８】
このように、本実施形態においても、電圧を印加可能な除去部材１３を用い、近接する除去部材１３とノズル電極１０との間に第１の電圧Ｖ１を印加して吐出される液体４の流速を高めることで、ノズル６の内部やその付近に付着した気泡Ｂや異物Ｆを押し出して吐出不良を効果的に回復させることができ、第１の実施形態と同様の効果が得られる。
【０１５９】
また、本実施形態の場合、図１７に示すようなノズル６の先端部に付着した液体４ａは、ノズル６の下方に移動してきた除去部材１３に接触すれば、その毛細管現象により除去部材１３に吸収され、或いはメンテナンス時にノズル６からの吐出される液体４と結び付いて除去部材１３に吸引されるため効率良く除去することができる。
【０１６０】
なお、本実施形態では、液体吐出装置１として、ノズル電極１０への電圧印加と液体室７に設けられた圧力発生装置２４による液体４への圧力の付加との組み合わせによって吐出する第２の実施形態の変形例として示したが、上記の記載から分かるように、ノズル６がノズル面３から突出された状態に形成されていれば同様に適用可能であり、例えば、第１の実施形態のようにノズル電極１０への電圧印加のみで液体４を吐出する液体吐出装置１にも同様に適用される。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る液体吐出装置の全体構成を示す模式図である。
【図２】図１の液体吐出装置のヘッドのノズルに沿った断面および電圧印加装置を示す模式図である。
【図３】第１の実施形態の吐出検査装置の構成を示す模式図である。
【図４】第１の実施形態の液体吐出装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】ノズル径に対する吐出限界電圧Ｖｃの依存性を示す図である。
【図６】ノズル径やノズルと対向電極との距離の各条件下での最大電界強度を示す図である。
【図７】ノズル径と最大電界強度との関係を示す図である。
【図８】ノズル径と強電界領域との関係を示すグラフである。
【図９】ヘッドと離間させた対向電極を示す模式図である。
【図１０】ヘッドに除去部材を接触させた状態を説明する模式図である。
【図１１】ノズル内に存在する気泡（Ａ）や異物（Ｂ）を説明する模式図である。
【図１２】ノズル電極と除去部材との間に電圧を印加して気泡（Ａ）や異物（Ｂ）を除去する状態を説明する模式図である。
【図１３】除去部材としてのスポンジローラをヘッドに当接させた状態を説明する模式図である。
【図１４】第２の実施形態の液体吐出装置の構成を示す模式図である。
【図１５】図１４の液体吐出装置の制御構成を示すブロック図である。
【図１６】図１４の液体吐出装置においてヘッドに除去部材を接触させた状態を説明する模式図である。
【図１７】第３の実施形態の液体吐出装置およびノズルに除去部材を近接させた状態を説明する模式図である。
【符号の説明】
【０１６２】
１  液体吐出装置
４  液体
５  液体吐出孔
６  ノズル
７  液体室
１０  ノズル電極
１１  電圧印加装置
１２  対向電極
１３  除去部材
１３ａ  ブレード
１３ｂ  スポンジローラ
１３ｃ  スポンジ
１４  吐出検査装置
２４  圧力発生装置
【図１】
2006137061.tif 000017
【図２】
2006137061.tif 000018
【図３】
2006137061.tif 000019
【図４】
2006137061.tif 000020
【図５】
2006137061.tif 000021
【図６】
2006137061.tif 000022
【図７】
2006137061.tif 000023
【図８】
2006137061.tif 000024
【図９】
2006137061.tif 000025
【図１０】
2006137061.tif 000026
【図１１】
2006137061.tif 000027
【図１２】
2006137061.tif 000028
【図１３】
2006137061.tif 000029
【図１４】
2006137061.tif 000030
【図１５】
2006137061.tif 000031
【図１６】
2006137061.tif 000032
【図１７】
2006137061.tif 000033